с чего все начиналось? в Казани
История появления экскаватора темна и загадочна. Официально идею создания землеройной машины приписывают великому гению Леонардо да Винчи, спроектировавшему нечто похожее на современный экскаватор-драглайн еще в начале шестнадцатого века. Однако существуют свидетельства, что такая машина появилась еще раньше. В любом случае начиная с XVI века землеройные установки активно применялись и улучшались в Италии, Франции и Америке.
Американское изобретение
Очередная непреодолимая потребность в изобретении эффективных экскаваторных машин возникла в тридцатых года XIX века в Соединенных Штатах Америки. Именно в это время там активно строились железные дороги, и в дешевой рабочей силе был большой недостаток. И механик Уильям Смит Отис сумел удовлетворить эту потребность, спроектировав в 1832-1836 годах первый одноковшовый экскаватор.
Получившаяся машина была неполноповоротной и имела:
- железнодорожную ходовую часть;
- ковш объемом более одного кубометра;
- паровой двигатель на 15 лошадиных сил.
При производительности около полусотни кубометров в час этот экскаватор заменял полсотни рабочих. А уже через пару лет его производительность возросла почти вчетверо.
Путешествие экскаватора в Европу и Азию
В Англию первый экскаватор приехал в 1842 году, а уже через год сразу четыре машины были куплены Россией для строительства Николаевской железной дороги. Правда, там ими эффективно пользоваться так и не научились, поэтому в 1848 году экскаваторы были отправлены на Урал. Именно в России, впервые в мире, экскаваторы были использованы для работ по добыче руды.
Появление разных видов экскаваторов
Начиная со второй половины девятнадцатого века человечество уже не могло обходиться без экскаваторов. Изобретатели из разных стран стали наперебой предлагать различные типы землеройных машин для разных видов работ.
В Германии широко распространились «строительные локомобили» с одноканатными грейферами.
В Россию завезли изобретенные опять-таки в Америке «землекопные машины», в которые впрягали лошадей.
Здесь же использовались и «конные волокуши» с металлическим ковшом.
В 1902 году на Путиловском заводе был создан первый русский железнодорожный экскаватор с одним сменным ковшом, так же неполноповоротный. Производительность его достигала 290 кубометров в час.
Строительство каналов
В конце XIX — начале XX веков производилось строительство гигантских каналов, позволившее оценить эффективность замены ручного труда машинным. Суэцкий канал строили практически вручную в течение 10 лет. На стройке было занято 40 тысяч рабочих, и общий объем вывезенного грунта составил около 75 миллионов кубометров.
Панамский канал строился уже при помощи машин – с помощью ста одноковшовых и двадцати многоковшовых экскаваторов было перемещено около 160 миллионов кубометров грунта.
XX век – век всеобщего развития
После Первой мировой войны развитие экскаваторов пошло еще более интенсивно. Впервые на них начали использовать двигатели внутреннего сгорания и электроприводы, гусеничный ход и т.
д. Появилась возможность делать их полноповоротными, а также существенно расширился ряд навесного оборудования. Соответственно, расширилась и сфера их применения. Во второй половине прошлого века совершенствовались уже только технологии и оборудование.
Сервисное обслуживание при покупке спецтехники
Первые отечественные экскаваторы
Гонка технических вооружений гражданского назначения между Советским Союзом и другими странами в середине прошлого века еще не была ярко выраженной. В основном мир по инерции после Второй мировой войны развивал военную промышленность. В гражданском секторе инженеры не особо торопились с развитием. Впрочем, и до этого времени те же экскаваторы в отечественной промышленности не пользовались такой популярностью, как сейчас. По простой, но дикой для сегодняшних времен причине: большинство землеройных работ производилось вручную с помощью обычных лопат. Ручными инструментами строили даже железную дорогу. В 1843 году царь-батюшка Николай I решил облагодетельствовать строителей и закупил у Америки четыре паровых экскаватора на рельсовом ходу.
Но рабочий класс совершенствования не принял и передал через пять лет машины на стройку западносибирской магистрали. Там как-раз руки строителей перестали справляться и экскаваторы пригодились по полной программе. А в 1854 году русские умельцы создали механизм с приводом от паровой машины для вычерпывания земли из забоев на одной из гор под Нижним Тагилом.
1900–1940-е
По образу и подобию американских экскаваторов в России первые одноковшовые «землеройки» производить начали в 1902 году на Тверском экскаваторном (в то время Путиловском) заводе. Модель получила название «Путиловец». Работали новинки царского тяжелого машиностроения на прокладке железнодорожных путей. К поменявшему в стране весь ход истории 1917 году предприятие выпустило всего 35 машин со сменными ковшами (2,3 м3 для тяжелых грузов и 1,5 м3 — д ля легких). Попутно закупалась и иностранная техника.
Путиловцы отправились на стройку железных дорогЗатем производство землеройных машин практически остановилось.
Почти 10 лет в СССР восстанавливали парк старых американских экскаваторов. Этим занималось Бюро Земмашин при ВСНХ. И только в 1930-ом Совет министров дал указание организовать собственное производство. Проектно-техническая контора экскаваторостроения начала работу. В апреле 1931 года в цехах ремонтного завода НКПС в городе Коврове, где до этого только ремонтировали экскаваторы на рельсовом ходу, построили свою версию 85-тонной «путиловской» машины с ковшом. Несмотря на недоработки, первенец отправился модернизировать железную дорогу в районе города Горький.
А на заводе меж тем принялись устранять ошибки, и в октябре представили второй экземпляр «Ковровца». За два года рабочие выпустили из цехов 177 экскаваторов. Для управления машиной требовались сразу две бригады. При этом, в Союзе пока еще преобладала землеройная техника иностранного производства. К 1935 году на стройках были задействованы 1100 экскаваторов. И большая часть из них была «привязана» к железной дороге.
Первую отечественную полноповоротную модель на гусеничных движителях стал МIIIП-1,5, собранный на Воткинском машиностроительном заводе в 1932 году. Кроме гусениц у него было еще немаловажное отличие от прочих советских «конкурентов» — стрела работала с несколькими видами рабочего оборудования: прямой лопатой, драглайном, краном и грейфером. Да и паровых двигателей у «Воткинца» было целых три. Главный отвечал за передвижение самой машины и работу лебедок. Поворотный и напорный — за работу ковша.
Экскаватор МПП-0,75 «Костромич»В том же году силами рабочих завода «Красный металлист» в Костроме появился и гусеничный полноповоротный экскаватор МПП-0,75. Он поддерживал работу уже с 10 типами сменного оборудования. Фактически модель могла выполнять функции бульдозера, подъемного крана, планировщика и скрепера. При этом «Костромич» проигрывал продукции Воткинского завода по мощностям двигателей (в конструкции их также было три).
В дальнейшем конструкцию модернизировали, и на свет появился полноповоротный гусеничный экскаватор МIIДЭ-0,75, поддерживающий уже 11 видов сменного оборудования.
Это прямая и обратная лопаты, струг, засыпатель, драглайн, грейфер, скребок, корчеватель, кран, копер и лопата для тоннельных работ.
Начало 1934 года ознаменовалось для Дмитровского завода новинкой — первым советским траншейным экскаватором МК-1 (многоковшовый канавокопатель). Использование машины позволяло укладывать трубы на глубину до 2,3 м. Впоследствии было изготовлено несколько разных его модификаций.
ППГ-1,5 активно использовали на ГУЛАГе. Фото: А. ДимитровВ 1934 году Ковровский завод разработал гусеничный экскаватор ППГ-1,5 с двумя основными паровыми двигателями и 15-метровой стрелой, который тут же стал основной рабочей машиной на строительстве ГУЛАГа и прочих мест под патронажем НКВД. Дело в том, что предприятие на два года перешло под контроль чекистов, и те воспользовались положением. С таким руководством рабочие завода умудрялись перевыполнять и без того неподъемный план. Экскаватор работал с тремя видами оборудования: прямой лопатой, драглайном и краном.
«Комсомолец» стал первым массовым экскаватором с двигателем внутреннего сгоранияПримерно в это же время на московском предприятии «Машиностроитель» решают «скрестить» трактор Сталинского тракторного завода и собственный землеройный механизм.
Модель, получившая название «Комсомолец», стала первым массовым экскаватором с двигателем внутреннего сгорания (мощность 32 л. с.). Небольшой объем ковша — всего 0,35 м3 — позволил использовать машину в разных секторах народного хозяйства. А после модернизации, заключавшейся в применении напорного механизма, модель получила индекс МI-ДВ-0,35 и признание со стороны армии.
В 1936 году инженеры Ковровского завода построили гусеничный экскаватор «Лазарь Каганович» с ковшом объемом 0,5 м3, сокращенно — ЛК-0,5. Он был оснащен дизельным двигателем от трактора ЧТЗ-С60, спрятанным в металлический кузов, установленным на траках с 4 опорными катками. Модель снабжали 7 видами рабочего оборудования. А к 1940 году появилась обновленная версия ЛК-0,5-А. Количество видов рабочего оборудования сократилось до четырех, число опорных катков увеличилось до пяти, а двигатель был заменен на 65-сильный.
Первый советский карьерный экскаватор М-IV-ЭВ том же году началась эра карьерных экскаваторов СССР.
Уральский завод тяжелого машиностроения представил модель М-IV-Э. За его работу отвечали электромоторы, которые приводили в движение как саму машину, так и стрелу с единственным рабочим оборудованием — ковш емкостью 3 м3. Впрочем, можно было установить удлиненную стрелу, но ковш на ней уже был меньше — 2 м3.
В конце 1930-х годов на заводе «Машиностроитель» освоили выпуск новой модели ПГ-0,35. Поворотная платформа установлена на гусеничных движителях, а в качестве силовой установки использовался керосиновый двигатель мощностью 52 л. с.
Еще одну разработку на предприятии выпустили с использованием двигателя от ЧТЗ С-60. В полноповоротной гусеничной модели ПДГ-0,57, как и в ПГ-0,35, для управления экскаватором использовался главный трансмиссионный вал. Он был связан с реверсивным механизмом, который отвечает за поворот платформы.
Начало сегменту мобильных экскаваторов положили на Ленинградском машиностроительном заводе НКПС, где землеройную установку установили на шасси грузового ЯГ-6.
Конструкция получила индекс ДА-0,25. Последняя цифра традиционно для того времени обозначала объем ковша. Механизмы экскаватора приводились в движение отдельным 40-сильным бензиновым двигателем. Как отмечают наши коллеги из TechStory.ru, «главный трансмиссионный вал передает движение реверсивному механизму, имеющему ленточные фрикционы внутреннего зацепления. Передний вал лебедки предназначен для тягового или напорного барабана, задний вал — для подъемного барабана. Лебедка подъема стрелы установлена на валу подъемного барабана и приводится в движение через червячную передачу от верхнего ходового механизма. Все вращающиеся валы снабжены шариковыми и роликовыми подшипниками».
Аналогичная конструкция была и у модели Д-0,25 производства Кунгурского завода. Только экскаватор был размещен не на шасси грузовика, а на рамных гусеницах многоопорного типа.
Параллельно на этом же предприятии выпустили модель ТР-0,25. Механизмы для копания грунта разместили на базе трактора ЧТЗ С-60. Чтобы груз в ковше стрелы не перевернул машину, на передней части трактора установили противовес.
После второй мировой войны в стране понемногу стали возобновлять выпуск экскаваторов. На Уралмаше вспомнили о чертежах, подготовленных еще в 1940 году. Тогда инженеры усовершенствовали модель М-IV-Э, но не успели запустить в производство. И вот в 1947 году, после очередных модернизаций с учетом последних на тот момент технических достижений, из цеха вышел СЭ-3. И хотя стандартный объем ковша был 3 м3, на советских карьерах машины эксплуатировали даже с пятикубовыми ковшами — настолько мощным был запас прочности.
В 1945 году на Ковровском заводе разработали дизельный экскаватор Д-107 с ковшом емкостью 0,5 м3. Правда, массово производить модель стали только два года спустя. Через некоторое время появились новые модификации — с дизельным двигателем мощностью 80 л. с. и электродвигателем мощностью 40 л. с., получившие индексы Э-505 и Э-504 соответственно. Производительность модели для того времени была очень хорошей до 100 м3 в час.
В 1947 году начался выпуск модернизированного экскаватора-канавокопателя ЭТ-351 для рытья траншей глубиной до 3,5 м.
1950-е
В 1950 году в Стране Советов появился первый массовый экскаватор на пневмоколесном ходу — Э-255 с ковшом объемом 0,25 м3. Управление было рычажно-гидравлическим. Модель сразу приняли на службу в Советскую армию. Правда, позже 255-й перестал устраивать служивых. Даже несмотря на увеличение объема ковша до 0,35 м3 (со сменой индекса на Э-353). Причиной стала небольшая глубина копания — до 2,6 м.
Э-255 использовали как для строительства, так и для военных целей1952 год стал весьма значимым для советского экскаваторного строения. Сотрудники отдела кранов и экскаваторов Всесоюзного Научно-Исследовательского Института строительного и дорожного машиностроения создали первую лопату с гидравлическим приводом. Правда, пока только на бумаге. В качестве базового шасси предусматривалось использование полноприводного ГАЗ-63 с укороченной на полметра рамой.
Проект носил название Э-151, которое расшифровывалось достаточно просто: экскаватор с ковшом 0,15 м3 первой модели. Лопата могла быть как прямой, так и обратной. Высота и глубина копания достигали 2 м. Но несмотря на перспективную гидравлику в сравнении с другими экскаваторами эта модель проигрывала по всем параметрам, поэтому опытный образец для народного хозяйства так и не был построен. Зато новинкой заинтересовались в главвоенстрое Министерства Обороны СССР, и в 1953 год первый Э-151 увидел свет. Во время испытаний выяснилось, что машина мало приспособлена к реальным условиям работы, в частности, при копании твердых грунтов она попросту опрокидывалась. Поэтому инженеры в спешном порядке начали доработку.
В 1953 году инженеры Ковровского завода модернизировали свои ставшие популярными модели. В частности, вместо зависимого напорного механизма установили комбинированный, а также уширили гусеничный ход. Новые версии пустили в производство под индексами Э-505А и Э-504А.
В 1955 году Э-505А снабдили более емким ковшом — 0,65 м3 и запустили в серийное производство под индексом Э-651. В это же время конструкторы обратили свои взоры на незаслуженно забытый Э-505 и, оснастив его пневматикой, наладили выпуск под индексом Э-506.
В 1956 году сразу два завода — в Саранске и в Киеве — начинают выпускать доработанную версию Э-151. Вместо грузовика-коротыша решили задействовать тракторы МТЗ-Л5 и М5. Для установки землеройного оборудования у шасси увеличивали колеи.
В 1957 году инженеры наконец дорабатывают модель Э-353 и запускают в серийное производство под индексом Э-302. Двигатель мощностью 37 л. с. расположили вдоль кузова, управление сделали пневматическим. Объем ковша составлял 0,3 м3, вылет стрелы достигал 5 м. Немаловажным преимуществом был подключаемый передний привод, делавший экскаватор едва ли не вездеходом.
Э-305 на шасси грузовика ЯАЗ-214 долгое время использовали военныеЧерез два года платформу 302-го установили на шасси грузовика ЯАЗ-214, что обрадовало военных.
Правда, управление было уже пневмомеханическим, в отличие от прародительской модели. Новая мобильная землеройная модель пошла в производство под индексом Э-305.
Примерно в это же время появился экскаватор Э-303 на гусеничном ходу с ковшом емкостью 0,3 м3 с пневморычажным управлением. Он, как и вариант с удлиненным ходом Э-304, был унифицирован с 302-й моделью. Но если 303 и 302 могли работать с прямой и обратной лопатами, то Э-304 оснащался только обратной.
p.s.
За время существования СССР отечественная промышленность выпустила сотни моделей экскаваторов. Некоторые из них до сих пор еще трудятся на просторах СНГ. Многие стали прародителями современных землеройных машин. Описать их все в одном номере журнала не представляется возможным. Если вам действительно интересна эта тема или вы готовы поделиться своими архивными фотографиями и информацией, то пишите в редакцию.
Благодарим за предоставленные фото проекты TechStory.ru и AutoWP.ru
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Первые гидравлические экскаваторы | OEM Off-Highway
На фотографии в этом рекламном объявлении отчетливо виден паровой цилиндр, который поднимал и опускал рукоять рукояти. Второй цилиндр, который приводил в действие функцию толпы, едва виден внутри стрелы между цилиндром подъема и концом стрелы.
Осознание того, что применение гидравлической силы для повышения эффективности копания в землеройной машине, впервые пришло к производителям оборудования в 1880-х годах.
Самый первый экскаватор, использующий гидравлическую технологию, был построен в 1882 году компанией Sir WG Armstrong & Company в Англии, где он использовался при строительстве доков Халла. В отличие от современных экскаваторов, использующих гидравлическую жидкость, для управления гидравлическими функциями использовалась вода. Кроме того, это была не настоящая гидравлическая машина, а гибрид, в котором использовались тросы для управления ковшом, но с гидравлическим цилиндром, приводящим в действие набор множительных шкивов.
Идея не увенчалась успехом ни на этой машине, ни на машине похожей конструкции, построенной не имеющим отношения к делу Фрэнком Ф. Армстронгом для Penn Iron Mining Company в Соединенных Штатах в 1919 году.14.
Первым полностью гидравлическим экскаватором, использующим только четыре паровых цилиндра прямого действия и без тросов или цепей, был экскаватор прямого действия, построенный компанией Kilgore Machine Company в 1897 году. обычные тросовые или цепные экскаваторы. Он был построен почти полностью из стали, что делало его прочным. Все движения, включая каждый конец хода каждого цилиндра, амортизировались, что исключало удары или повреждения при работе на полном ходу на высокой скорости.
Использование паровых цилиндров для всех функций ковша дало ковшу диапазон движения, не похожий на любой другой ковш. В отличие от большинства других лопат, он мог скапливаться горизонтально и легче перемещать валуны и другие препятствия, чем другие лопаты.
Все его движения имели равную силу; ковш можно было снять с берега под нагрузкой, вместо того, чтобы тянуть его вверх, чтобы расчистить выемку.
Если экскаватор сойдет с рельсов, для подъема его обратно на рельсы можно будет использовать всю мощность всех движений ковша. Ковш можно было сильно встряхнуть цилиндрами, чтобы выбить застрявший внутри него материал.
Благодаря отсутствию цепей, тросов, шкивов, барабанов, фрикционных муфт, зубчатых передач и подъемных двигателей его конструкция стала очень простой с небольшим количеством рабочих частей. Простота распространяется и на его эксплуатацию. Четыре цилиндра управлялись двумя рычагами, и движение руки инженера на каждом рычаге точно и мгновенно дублировалось на ковше.
Предвещая появление полноповоротных экскаваторов в 20-м веке, место инженера на ковше Kilgore качалось вместе с ковшом, а не на жесткой основной раме, как на других железнодорожных экскаваторах. Вместо троса или рычага для сброса ведра использовалась ножная педаль.
Килгор также рекламировал экономичность работы лопаты. Цилиндры требовали меньше пара, а следовательно, меньше топлива и воды, чем другие лопаты, потому что нужно было приводить в действие меньше механизмов.
Инженер управлял всеми функциями машины, в то время как для обычного экскаватора требовался второй член бригады для управления ковшом, в то время как инженер управлял всем остальным.
Компания Kilgore, как известно, произвела два железнодорожных экскаватора с грузоподъемностью рукояти 1-1/4 и 2-1/2 ярда конструкции прямого действия. Они также построили колесные экскаваторы прямого действия с тяговым усилием 1-1/4 ярда; Паровые канавы для рытья дренажных канав для мелиорации и орошения земель; и ковшовые земснаряды. Какими бы продвинутыми ни были его концепции, экскаваторы Kilgore с прямым действием имели очень ограниченный успех.
Ассоциация исторического строительного оборудования (HCEA) — это некоммерческая организация 501(c)3, занимающаяся сохранением истории строительного, дноуглубительного и карьерного оборудования. Наша деятельность насчитывает более 4000 членов в двадцати пяти странах и включает издание ежеквартального образовательного журнала Equipment Echoes ; работа Национального музея строительной техники и архивов в Боулинг-Грин, штат Огайо; проведение ежегодной рабочей выставки восстановленной строительной техники.
Индивидуальное членство стоит 32 доллара США и Канады и 40 долларов США в других странах. Мы стремимся развивать отношения в сфере производства оборудования и предлагаем стипендии для студентов, изучающих инженерное дело и управление строительством. Информация доступна на www.hcea.net , по телефону 419-352-5616 или по электронной почте [email protected] .
Гидравлика становится умнее и взаимосвязаннее
Первый современный автогрейдер
ХАРАКТЕРИСТИКА: Краткая история экскаватора
множество различных версий, что позволяет использовать их в различных приложениях. В когда был изобретен первый экскаватор? Насколько велик самый большой? И что они смогут сделать в будущем? Мы предлагаем заглянуть в историю и будущее экскаватора
**
Экскаваторы, а точнее гусеничные (или универсальные) экскаваторы, названы в честь того, что движет их вперед. Такие машины классифицируются по типу привода: колесный или цепной, причем последний также часто называют гусеничным.
Колесные экскаваторы обладают большей мобильностью, но не подходят для труднопроходимой местности. Гусеничные машины общего назначения идеально подходят для добычи полезных ископаемых, рытья траншей и планировки ландшафта.
Первые экскаваторы были паровыми
Шотландский изобретатель Джеймс Уатт и английский предприниматель Мэтью Боултон разработали первый паровой экскаватор еще в 1796 году. Первый патент был выдан Уильяму Отису на парциальный осциллятор с паровым двигателем. – строительная машина на железнодорожном шасси, стрела которого могла лишь частично поворачиваться. Паровые экскаваторы XIX века были первыми мощными строительными машинами для перемещения земли и внесли значительный вклад в процесс индустриализации.
Именно они сделали возможным строительство каналов (например, Суэцкого канала в 1865 году), железнодорожных линий, карьеров и крупных промышленных предприятий. Большую подвижность обеспечила разработка гусеничных движителей, позволивших передвигать машины независимо от железнодорожных путей.
Конец паровых двигателей пришелся на 1930-е годы. Дизельные и электрические приводы были дешевле и завоевали рынок.
Краткая история гусеничных экскаваторов
Первый гусеничный экскаватор был запатентован в 1901. Использовался для тракторов в лесном хозяйстве. Американец Бенджамин Холт спроектировал гусеничную гусеницу в 1904 году. Эта система использовалась британской армией, в частности, для артиллерийских тягачей, которые были распространены в то время. Солдаты назвали трактор
Области применения: от сада до открытых горных работ
Благодаря широкому ассортименту навесного оборудования и различным размерам моделей экскаваторы могут применяться в самых разных областях.
Задача экскаватора — грубо говоря — копать, т. е. перемещать грунт и горную породу. Это включает в себя рыхление и выемку углублений в грунте, таких как строительные котлованы, или транспортировку выкопанного и насыпного материала.
Ассортимент различных моделей экскаваторов настолько широк, насколько это возможно. Мини-экскаваторы весят менее тонны, а их ширина иногда составляет всего 70 см. Поэтому они могут проходить через двери и работать внутри зданий. Экскаваторы Midi весят до 10 тонн и обычно представляют собой колесные экскаваторы. Средние экскаваторы массой до 60 т. Более крупные модели представляют собой гусеничные экскаваторы и в основном используются для легких земляных работ на строительных площадках (котлованах) или тяжелых земляных работ при строительстве каналов и дорог. В карьерах можно встретить большие экскаваторы массой до 200 т. Самые крупные экскаваторы, некоторые из которых имеют эксплуатационную массу более 10 000 т, используются при добыче руды и открытых горных работах.
Именно здесь с 1978 года находится самый большой в мире роторный гусеничный экскаватор. Номер
Текущие тенденции в строительной отрасли
Две основные темы исследований в строительной отрасли — защита климата и цифровизация — затрагивают и гусеничные экскаваторы. С GPS и автоматизированным управлением уже можно выполнять земляные работы с точностью до сантиметра — точнее, чем самый опытный экскаваторщик.
Стремление к инновациям омрачается напряженной экономической и геополитической ситуацией. Цены и инфляция растут и распространяют неопределенность. Несмотря на то, что строительная отрасль в настоящее время переживает не лучшие времена, инвестиции продолжают поступать. Однако оптимизация затрат здесь стоит на первом месте. Будущие инвестиции расставляются по приоритетам таким образом, чтобы они приносили прибыль как можно скорее. Покупка подержанных машин — это инвестиция с идеальным соотношением затрат и выгод. По сравнению с новыми машинами подержанные машины намного дешевле и доступны сразу. Оба являются важными факторами при планировании инвестиций.